Do kwietnia 2024 r. SpaceX wystrzelił ponad 5800 satelitów w ramach projektu Starlink. Ambicje ekscentrycznego właściciela tej firmy – Elona Muska – sięgają znacznie dalej. Docelowo na niskiej orbicie okołoziemskiej ma się znaleźć nawet 12 000 satelitów komunikacyjnych na orbitach o trzech różnych wysokościach (340 km, 550 km i 1200 km), które zapewnią pełne pokrycie zasięgu Internetu dla całego globu ziemskiego. Co ciekawe, kolejne wystrzeliwane pakiety satelitów różnią się budową i funkcjonalnościami, gdyż technologia ta podlega ciągłemu rozwojowi. Najstarsze urządzenia powinny po 5 latach zostać zastąpione nowymi, co oznacza, że proces wystrzeliwania kolejnych jednostek będzie trwał przez cały czas realizacji projektu.
Tymczasem Shanghai Lanjian Hongqing Technology Company (w skrócie Hongqing Technology), chińska firma powiązana z producentem rakiet Landspace, również zamierza wystrzelić w przestrzeń kosmiczną nawet 10 000 własnych satelitów, rozmieszczonych na 160 płaszczyznach orbitalnych. Wystąpiła już do Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego o zgodę na ulokowanie pierwszych obiektów na orbicie. Jeszcze dwie inne firmy z Chin mają podobne pomysły na biznes, a kilka kolejnych zamierza produkować same urządzenia. Patrząc na rozmach tego projektu i jego harmonogram, będzie to ogromne wyzwanie.
Hongqing Technology ma już sukcesy w realizacji silników jonowych Halla, sterujących pozycją satelitów dzięki przyspieszaniu jonów kryptonu bądź ksenonu w polu elektrycznym. Prowadzone są prace dotyczące możliwości wykorzystania w nich azotu i tlenu cząsteczkowego, gazów stanowiących główny skład atmosfery ziemskiej na wysokości 250 km. Kolejnym krokiem rozwojowym dla firmy będą rakiety o dużej nośności, startujące z nowego portu gwiezdnego w Wenchang, pozwalając na samowystarczalność Chin w obszarze komercyjnych usług transportu obiektów na orbitę. Chiny dysponują dziś czterema własnymi kosmodromami, co wskazuje, jak ważne są dla tego państwa działania związane z eksploracją kosmosu.
Z jednej strony powinniśmy się cieszyć z konkurencji na orbicie, bo oznacza to większy dostęp do tańszych usług komunikacyjnych. Z drugiej zaś dynamicznie rosnąca flota satelitów stanowi poważne zagrożenie dla astronomii ze względu na zanieczyszczenie światłem i przerwy w obserwacjach przestrzeni kosmicznej. Satelity wytwarzają smugi światła i odblaski, które mogą przesłaniać widok gwiazd i innych obiektów niebieskich. Utrudniają przez to np. wykonanie wyraźnych zdjęć wszechświata. Już dziś 8% zdjęć wykonanych przez Kosmiczny Teleskop Hubble-’a jest do wyrzucenia, a ten udział może wzrosnąć w najbliższej przyszłości dwukrotnie. Naukowcy twierdzą, że przeloty krążących po orbicie obiektów coraz bardziej zaburzają również ciągłe obserwacje asteroidów znajdujących się na potencjalnych orbitach kolizyjnych z Ziemią.
Rośnie też ryzyko kolizji na orbicie oraz ilość śmieci kosmicznych w postaci uszkodzonych satelitów. Starlink broni się twierdząc, że wyposaża swoje pojazdy w autonomiczne systemy eliminujące możliwość zderzenia z dużymi obiektami kosmicznymi. Każdego dnia ma miejsce ponad dwieście bliskich przelotów pomiędzy obiektami, co oznacza, że mijają się one w odległości mniejszej niż kilometr. Niektóre z satelitów okazują się jednak niesforne lub podlegają testowaniu przez właściciela Starlinka, gdyż potrafią istotnie zmieniać swoją lokalizację w krótkim czasie. Najbardziej niebezpieczne są satelity działające na orbicie zajmowanej przez Międzynarodową Stację Kosmiczną (328-360 km). Do stacji tej okresowo przybijają statki zaopatrzeniowe, a sama procedura ich dokowania może trwać kilka godzin i wymaga „czystej” przestrzeni dookoła.
Rozbudowywana chińska stacja kosmiczna Tiangong również podlega ryzyku zderzenia z satelitami komunikacyjnymi, ulokowanymi na wysokości 390 km. Chińczycy planują też wysłanie w przyszłości teleskopu kosmicznego o nazwie Xuntian. Urządzenie ma być wyposażone w lustro główne o średnicy ponad 2 metrów, oferując zakładane pole widzenia około 300 razy większe od Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Teleskop zostanie ulokowany w pobliżu stacji kosmicznej, co mocno uprości jego ewentualne serwisowanie.
Coraz mniej jest czystych okien startowych, a więc przedziałów czasu, w którychmożna bezpiecznie wysyłać obiekty w przestrzeń kosmiczną. Również lista kosmodromów jest mocno ograniczona. Jednocześnie rośnie zapotrzebowanie na usługi wystrzeliwania obiektów zarówno na orbitę okołoziemską, jak również w bardziej odległe zakątki kosmosu. Urządzenia kosmiczne będą musiały stać się bardziej inteligentne, aby samodzielnie zapobiegać kolizjom. Jednocześnie, w przypadku awarii lub wyłączenia, będą musiały szybko i bezpiecznie spalić się w atmosferze ziemskiej, aby zrobić miejsce dla swoich następców. Dziś, gdy irytujemy się korkami na ulicach i drogach pomyślmy, że badacze kosmosu i inżynierowie kosmiczni z podobnym rozdrażnieniem podchodzą do rosnącego tłoku na orbicie okołoziemskiej.
Krzysztof Hajdrowski
